听着就很虚无的“本地空洞”你还不了解吧?

发布: | 发布时间:2019-07-29,星期一 | 阅读:451

原创: 埃文·高夫

“本地空洞”

地球是太阳系的一部分,被引力塑造,同时也因引力保持稳定。太阳系以及其它数亿个恒星系统都是银河系的一部分,受到银河系的引力束缚。银河系则是规摸更为庞大的本星系群的组成部分。引力和宇宙膨胀塑造和影响着本星系群。与银河系接壤的是一个几乎空无一物的独特空间,被称之为“本地空洞”或者“本地虚空”。科学家进行了一项新研究,进一步揭示本地空洞的秘密。

定义

本地空洞也被称之为“本地虚空”,是一个与银河系接壤,几乎空无一物的空间

在宇宙内,星系并非均匀铺展。它们呈丝状和块状散布在太空中。我们的银河系是本星系群的一部分。这个本星系群由银河系和规摸更大的仙女座星系主导。很多矮星系依附银河系和仙女座星系,它们共同构成了本星系群。本星系群是一个规摸更为庞大的结构的组成部分,被称为“拉尼亚凯亚超星系团”。这个星系团由10万多个星系构成。

仙女座星系

与银河系接壤的是一个空无一物的独特空间,被称为“本地空洞”或者“本地虚空”。本地空洞是银河系附近一个庞大宇宙结构的组成部分,一个几乎没有任何星系存在的空间。科学家希望进一步了解这个银河系临近空间。在一项新研究中,科学家对本地空洞的范围进行了测绘。研究论文刊登在《天文学期刊》。

我们的银河系不仅是本星系群的一部分,同时也是本星系墙的一部分。本星系墙是一个扁平的星系阵列,与本地空洞接壤。它不仅包含银河系,同时还包含本星系群的其它成员以及其它一些星系。银河系以及本星系墙的其它成员以每秒260公里的速度远离本地空洞

存在原因

大规摸宇宙结构图像,展示了结构内的“丝线”和虚空

所有物质都通过引力与其它物质联系在一起。这也就是为什么我们在宇宙的大比例尺地图中看到丝状和块状结构。此外,这也是虚空存在的原因。虚空一旦形成,便没有任何力量能够吸引任何物质,导致虚空不断扩大。实际上,如果你在宇宙中随机选择一个点,这个点很可能会是虚空。虚空在宇宙中的普遍程度远远超过有物质存在的空间

新研究论文的标题为“宇宙流-3:本地空洞的宇宙结构学”。宇宙流-3一文是一篇临近宇宙星系距离纲要,涉及的星系超过1.7万个,构成了一幅最新版的本地空洞地图。宇宙流-3是这个纲要的第三版,每一版都比上一版更全面。

研究意义

本星系群,包括仙女座星系、银河系以及其它临近星系

由于引力让星系彼此靠近,所以造就了虚空。科学家之所以对本地空洞产生浓厚兴趣是因为构成银河系以及本星系群其它成员的物质可能来自于这个虚无空间。此外,研究本地空洞有助于加深我们对暗物质的认知。不过,本地空洞很难进行研究,因为它潜伏在银河系中央后面,我们的视线也因此受到了阻碍。

研究论文的主执笔人是夏威夷大学天文研究所的布伦特·塔利。塔利和研究小组的其他成员通过观测星系移动来绕过这个障碍,而后推导出与这些移动有关的质量分布。星系的移动不仅由引力所致,同时还与宇宙膨胀有关。研究小组不仅利用星系移动推导质量分布,同时还用来绘制了临近宇宙的三维地图

斯隆数字巡天计划绘制的本地宇宙地图,橙色区域的星系团密度更高

他们利用相关数据绘制了一幅宇宙地图,突出物质空间与虚无空间之间的界限。这个界限定义了本地空洞的边缘。2014年,塔利和其他科学家借助同样的技术确定了拉尼亚凯亚超星系团的范围。拉尼亚凯亚(Laniakea)这个词来自于夏威夷语,意为“无尽的天堂”。

2007年,塔利发现本地空洞不断扩大。这一发现是基于本地空洞内一个矮星系的存在。此外,这个矮星系还帮助科学家揭示了本地空洞的规摸。观测结果表明这个矮星系以每秒350公里的速度逃离本地空洞。这意味着本地空洞一定非常巨大,跨度至少达到1.5亿光年。这是因为矮星系的移动速度越快,本地空洞的引力就越小,体积也因此越大。

宇宙的电脑模拟图,橙色区域为星系,深蓝色为“虚空”

过去30年,天文学家一直努力揭示银河系、仙女座星系(距离银河系最近的大质量星系)以及它们邻近的小个头星系的移动。所有星系都以比宇宙膨胀速度还要多600多公里每秒的速度远离彼此。新研究显示有近一半的星系移动由附近的室女座星系团的引力拖拽以及本地空洞的膨胀共同导致。随着进一步虚无化,本地空洞不断扩大。

生活在一个跨度1.5亿光年的虚空附近可能让人感到不安。不过,我们不可能被吸入这个虚无空间。相反,由于鲜有物质存在,本地空洞的引力微乎其微。我们的银河系正与本地星系墙内的其它星系一起缓慢远离本地空洞的中央。但本地空洞的存在说明某些事情正在发生并影响宇宙的演化。对这个虚无空间进行研究有助于了解银河系如何形成

翻译:牛树军


来源:漫步宇宙


 

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